1.1.认识传感器

本节学习传感器的基本概念和基本特性。要求掌握传感器的定义、组成和作用，掌握传感器的静态特性，了解传感器的分类，了解传感器的动态特性和传感器的技术指标。

本节学习要求

(1)应熟悉的内容

了解传感器以及测量系统的概念，了解传感器的分类;了解传感器的动态特性和传感器的技术指标。

应掌握的内容

传感器的组成与作用，传感器的静态特性以及其主要指标，灵敏度、线性度等衡量传感器的主要技术参数。

本节重点难点分析

(1)重点

本节主要介绍了传感器的基本概念和基本特性,以及传感器的分类，传感器的静态特性以及其主要指标。

(2)难点

本节的难点就在于传感器的静态特性以及其主要指标，灵敏度、线性度等衡量传感器的主要技术参数。

(1)传感器静态特性和动态特性的定义是什么?

(2)传感器静态特性有哪些技术指标?

(3)传感器动态特性有哪几种研究方法?

(4)各有哪些技术指标?

1.2.测量数据处理

本节学习测量的基本概念、测量方法、误差分类、测量结果的数据统计处理。要求掌握测量的基本概念和方法，掌握测量精度的概念和计算，了解测量误差的分类估计以及校正方法

1、本节学习要求

（1）应熟悉的内容

 测量的基本概念、测量方法与系统，测量误差的分类与发现和校正方法。

（2）应掌握的内容

 测量的基本概念与分类。

2、本节重点难点分析

(1)重点

测量的基本概念与分类，误差的定义与分类。

（2）难点

测量误差的分类,测量误差的发现与校正方法。通过完成下面作业可以更详细地理解和掌握。

（1）测量的定义及其内容是什么?

（2）直接测量和间接测量的定义是什么?

（3）有几种直接测量的方法，它们各自是怎么定义的?

（4）仪表有几个精度指标?其各自是如何定义的?

1.3.传感器与检测技术实训台的使用

本节主要了解实训室的相关规程。要求掌握操作台的基本操作方法，会正确的使用操作台与仪器，要求了解实训实训台的组成、电路原理、使用方法以及会仪器维护及故障排除。

本节学习要求

(1)应熟悉的内容

了解CSY2000与3000系列传感器与检测技术实训平台的使用。

应掌握的内容

传感器与检测技术实训台的组成、电路原理、以及使用方法。

本节重点难点分析

(1)重点

本节主要介绍了CSY2000与3000系列传感器与检测技术实训台的使用。

(2)难点

本节的难点就在于测量电路及设计。

(1)传感器操作平台有哪些参数?

(2)什么是传感器?

(3)CSY2000与3000系列传感器与检测实训台的由哪些部件组成?

(4)传感器与检测技术实训平台在使用过程中需要注意什么?

2.1.重量检测

本节学习电阻式传感器的组成和工作原理及应用。要求掌握电阻式传感器的结构和工作原理、测量电路、了解电阻式传感器的补偿方法和用途。

1、本节学习要求

(1)应熟悉的内容

电位器式传感器、应变式传感器和压阻式传感其的基本定义和工作原理。

(2)应掌握的内容

电位器式传感器的结构和工作原理、输出特性;应变片式传感器的结构和工作原理、电阻应变片的特性、测量电路、温度补偿;压阻式传感器的结构和压电效应原理，固态压阻传感器的测量电路。

2、本节重点难点分析

(1) 重点

电位器式传感器、应变式传感器和压阻式传感其的基本定义和工作原理。各种电阻式传感器的结构以及测量电路。

(2)难点

电位器式传感器、应变片式传感器和压阻式传感器的测量电路以及温度补偿方法。通过完成下面作业可以更详细地理解和掌握。

(1)应变片是由哪几部分组成的?其核心部分是什么?

(2)什么叫应变效应?利用应变效应解释金属电阻应变片的工作原理。

(3)金属应变计与半导体应变计在工作机理上有何异同?

(4)简要说明应变式传感器的构成和主要用途。

(5)为什么应变式传感器大多采用直流不平衡电桥为测量电路?该电桥为什么又都采用半桥和全桥两种方式?

(6)应变片在使用的时候,为什么会产生温度误差?如何减小它?

2.2.汽车发动机吸气压力检测

本节主要了解半导体材料的压阻效应。要求掌握操电阻传感器的结构与特性，熟悉压阻式传感器如何测量电路。学会电路设计及模拟调试。

本节学习要求

(1)应熟悉的内容

压阻式传感器的结构与特性，压阻式传感器如何让测量电路以及压阻式传感器的典型应用。

应掌握的内容

半导体材料的压阻效应以及电位器式传感器的工作原理及结构类型。

本节重点难点分析

(1)重点

压阻式传感器的结构与特性，点位器式位移传感器的应用及电位器式加速度传感器的应用。

(2)难点

本节的难点就在于CSY2000与3000系列传感器与检测技术实训台的使用。

(1)压阻式传感器的典型应用有哪些?

(2)电位器式传感器的工作原理及结构类型是什么?

(3)什么是半导体的压阻效应?

2.3.大气压检测

本节学习压电传感器的组成和工作原理及应用。要求掌握压电传感器的基本原理、测量电路。了解压电传感器的用途。

1、本节学习要求

(1)应熟悉的内容
    压电效应的定义以及产生电压的原理,压电材料的分类以及其主要特性参数。压电式传感器的结构和工作原理。

(2)应掌握的内容
    压电式传感器的工作原理与内部结构;压电晶体和压电陶瓷的区别与联系;压电式传感器的两种等效电路和测量电路;压电式传感器的应用。

2、本节重点难点分析

(1)重点
    压电效应与压电材料;压电晶体与压电陶瓷的区别;压电式传感器的工作原理、等效电路与测量电路。

(2)难点

压电传感器的两种等效电路，电荷放大器的组成与结构。压电式传感器的测量电路与具体应用。
通过完成下面作业可以更详细地理解和掌握。
    (1)什么叫正压电效应和逆压电效应?什么叫纵向压电效应和横向压电效应?

(2)石英晶体x、y、z轴的名称及其特点是什么?

(3)简述压电陶瓷的结构及其特性。

(4)画出压电元件的两种等效电路。

(5)电荷放大器所要解决的核心问题是什么?试推导其输入输出关系。

(6)简述压电式加速度传感器的工作原理。

3.1.电机转轴直径的检测

本节学习差动变压器传感器测力。要求掌握差动变压器传感器的工作原理、基本特性。了解变隙式差动变压器、螺线管式差动变压器各自的特点和用途。

1、本节学习要求

(1)应熟悉的内容

熟悉差动变压器的连接方法，会使用差动式变压器传感器测力的方法。

(2)应掌握的内容

了解互感式传感器的概念，熟悉差动变压器的基本工作原理，了解差动变压器传感器的应用。

2、本节重点难点分析

(1)重点

(2)难点

变隙式、变面积式和螺线管式的不同之处。

(1)为什么电感式传感器一般采用差动形式？

(2)交流电桥的平衡条件是什么?

(3)差动变压器的工作原理与基本特性?

(4)差动变压器式传感器的应用?

3.2.金属表面镀膜厚度测量

本节学习电感式传感器、差分变压器式传感器、电涡流式传感器的组成和工作原理及应用。要求掌握这三种变磁阻式传感器的结构和工作原理、测量电路。了解三种变磁阻传感器各自的特点和用途。

2、本节学习要求

(1)应熟悉的内容

自感式电感传感器、差分变压器式传感器、电涡流式传感器 的定义以及工作原理。

(2)应掌握的内容

自感式电感传感器的分类、原理以及测量电路;差分变压器式传感器的工作原理以及测量电路;电涡流的产生原理以及电涡流式传感器的结构和测量电路。

2、本节重点难点分析

(1)重点

变磁阻式传感器的基本结构和工作原理，明白各种变磁阻式传感器将非电量信号转变为电量信号的过程。

(2)难点

电涡流的产生以及电涡流传感器的工作原理及测量电路。通过完成下面作业可以更详细地理解和掌握。

(1)说明单线圈和差分变磁阻式传感器的主要组成、工作原理和基本特性。

(2)为什么螺管型电感传感器比变间隙性电感传感器有更大的测位移范围?

(3)根据单线圈和差分螺管型电感传感器的基本特性，说明它们的性能指标有何异同?

(4)什么叫电涡流效应?

3.3.数控机床工作台位移检测

本节学习常用光栅式传感器检测组件的外形和基本工作原理，熟悉工业常用的位移检测方法。要求掌握栅式位移传感器检测系统的安装、调试和维修。了解光纤传感器的结构。

3、本节学习要求

(1)应熟悉的内容

光栅式传感器检测组件的外形和基本工作原理，熟悉工业常用的位移传感器检测系统的安装、调试和维修。

(2)应掌握的内容

掌握光栅检测系统的主要技术指标，学会安装、调试和维修中的常见故障现象及判断方法 。

2、本节重点难点分析

(1)重点

光栅式传感器检测组件的外形和基本工作原理，光栅式位移传感器检测系统的安装、调试和维修。

(2)难点

电栅式位移传感器检测系统的安装、调试。

(1)光栅传感器的组成及工作原理是什么？

(2)什么是光栅的莫尔条纹？

(3)莫尔条纹是怎么产生的？它具有什么的特点？

(4)光栅传感器的特点有哪些？

4.1.动感单车速度检测
    本节学习霍尔传感器的组成和工作原理及应用。要求掌握霍尔传感器的结构和工作原理、测量电路。了解霍尔传感器的误差卜偿方法和用途。

1、本节学习要求
    (1)应熟悉的内容
    霍尔传感器的结构和工作原理。

(2)应掌握的内容
    霍尔元件、霍尔效应的定义以及霍尔式传感器的工作过程、测量电路。霍尔式传感器的误差与补偿。
    2、本节重点难点分析

(1)重点

霍尔元件与霍尔效应，霍尔式传感器的工作原理以及基本结构，霍尔式传感器的测量电路。
    (2)难点
     霍尔式传感器的测量电路以及存在的误差。霍尔式传感器在存在误差以后的几种补偿方法(不等位电势和温度误差)。
    (1)试述霍尔电压建立的过程。霍尔电压的大小和方向与哪些因素有关?

(2)霍尔元件主要有哪些技术指标?分别是怎样定义的?
(3)霍尔元件存在不等位电势的主要原因有哪些?如何对其进行补偿?
(4)为什么霍尔元件要要进行温度补偿?主要有哪些补偿?补偿的原理是什么？

4.2.机床主轴转速检测

机床主轴的控制主要是速度控制，而机床伺服轴的控制主要是位置控制。机床主轴由电动机带动工作，机床工作的缺陷日益明显，其主要表现为直流测速电动机DG中的碳刷磨损和交流测速发动机TG中的轴承磨损，增加了设备的维护工作量。

1、本章学习要求

(1)应熟悉的内容

增量编码式编码器的结构以及增量式编码器工作原理及增量编码器的组成，绝对编码器的分类。

(2)应掌握的内容

增量编码式编码器的结构、增量式编码器工作原理；绝对式光电编码器的工作原理、绝对式电磁编码器的工作原理。

2、本章重点难点分析

( 1)  重点

增量式编码器的工作原理

(2)难点

绝对式光电编码器的工作原理、绝对式电磁编码器的工作原理。

通过完成下面作业可以更详细地理解和掌握。

(1)调查并分析编码器在数控机床中的应用

(2)有一伺服电动机同轴安装的光电编码器，指标为1024脉冲/转，改伺服电动机与螺距为6的滚珠丝杠通过联轴器直链，在位置控制伺服中断4ms内，光电编码器的输出脉冲经4倍频率处理后，共计脉冲0.5K（1k=1024）问

(1)伺服电动机的转速为多少？

(2)伺服电动机的旋转方向是怎样判别的？

4.3.直流电机转速检测

纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化，称为被调制的信号光，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。

2、本章学习要求

(1)应熟悉的内容

光纤的结构和传光原理、光纤传感器的分类。

(2)应掌握的内容

光的调制与解调技术、功能型光纤传感器和非功能型传感器的原理与应用。

2、本章重点难点分析

( 1)  重点

光的调制与解调技术、光纤传感器的分类与工作原理。

(2)难点

光纤传感器的分类与工作原理、光的调制技术(相位调制、强度调制以及偏振态调制的定义与方法)。

通过完成下面作业可以更详细地理解和掌握。

(1)说明光纤的组成并分析传光原理？

(2)光纤的数值孔径NA的物理意义是什么? NA取值大小有什么作用?

(3)说明光纤传感器的分类？

(4)非功能型光纤传感器的分类和特点是什么？

5.1.汽车油箱油位检测

  本节学习变面积、变极距、变介质电容传感器的组成和工作原理及应用。要求掌握这三种电容式传感器的结构和工作原理、测量电路。了解三种电容传感器各自的特点和用途。
    1、本节学习要求

(1)应熟悉的内容
   电容式传感器的组成和工作原理。

(2)应掌握的内容
电容式传感器的分类和特点以及其输入和输出的关系，电容式传感器的测量电路。

2、本节重点难点分析

(1)重点
电容式传感器的基本定义，电容式传感器的分类和工作原理。

(2)难点

电容式传感器的测量电路以及保持电容式传感器特性稳定的方法。通过完成下面作业可以更详细地理解和掌握。
    (1)电容式传感器有几种类型?简述每种类型各自的特点和适用的场合。

(2)为什么变面积型电容传感器的测位移范围较大?

(3)如何改善变极距型电容传感器的线性?并解释原因

(4)说明介电常数型电容传感器的主 要优点和应用范围。

5.2.液化气罐液位检测

    本节学习超生波传感器检测组件的外形和基本原理，掌握工业常用测距的检测方法，掌握超声波传感器检测距离系统安装工艺、调试步骤和维修方法。
    1、本节学习要求

(1)应熟悉的内容
   超声波传感器测距的工作原理，掌握超声波传感器检测距离系统安装工艺、调试步骤和维修方法。

(2)应掌握的内容
    超声波传感器测距的系统调试提高现场的分析判断能力、动手能力和操作技能。

2、本节重点难点分析

(1)重点
超声波传感器测距的实训原理，具体用到的传感器和电路模板。

(2)难点

超声波传感器测距系统的安装与调试，超声波探头的分类有哪些？超声波的工作原理。超声波的反射定律。

(1)超声波的反射定律是什么？

(2)超声波在介质中有哪些传播特性？

(3)什么是超声波的干涉现象？

(4)超声波如何测量厚度？

6.1.冶金加热炉温度检测

本节学习热电式传感器的组成和工作原理及应用。要求掌握热电偶温度传感器、热敏电阻传感器、热电阻温度传感器将温度转换为电量变换的过程、结构和特性。了解热电传感器的用途。

1、本节学习要求

(1)应熟悉的内容

热电偶传感器、金属热电阻传感器和热敏电阻的工作原理与结构。

(2)应掌握的内容

热电偶温度传感器、热敏电阻传感器、热电阻温度传感器将温度转换为电量变化的过程、结构和特点、以及在温度测量中的具体计算方法。

2、本节重点难点分析

(1)重点

热电偶传感器、金属热电阻传感器和热敏电阻的工作原理与结构，温度测量中热电动势和温度之间的计算方法。

(2)难点

热电偶传感器、金属热电阻传感器和热敏电阻的区别、在温度测量中的具体电路以及热电势和温度的换算方法。

(1)什么是热电效应?热电偶测温回路的热电动势由那两部分组成?

(2)热电偶温度传感器主要有哪几部分组成?各部分起什么作用?

(3)试比较金属热电阻和半导体热敏电阻的异同。

6.2.汽车空调温度控制器设计

本节学习金属热电阻传感器的组成和工作原理及应用。要求掌握金属热电阻温度传感器将温度转换为电量变换的过程、结构和特性。了解热电传感器的用途。

3、本节学习要求

(1)应熟悉的内容

金属热电阻传感器的工作原理与结构，金属热电阻测温电路。

(2)应掌握的内容

热电阻温度传感器将温度转换为电量变化的过程、结构和特点、以及在温度测量中的具体计算方法。

4、本节重点难点分析

(1)重点

金属热电阻传感器的工作原理与结构，温度测量中热电动势和温度之间的计算方法。

(2)难点

金属热电阻传感器在温度测量中的具体电路以及热电势和温度的换算方法。

(1)温度测量的基本概念，?

(2)温度传感器按照用途的分类以及按照工作原理的分类?

(3)电阻传感器有哪些？

(4)温度的数值表示方法。

6.3.红外体温设计

本节学习红外探测器的结构和红外自动干手器的工作原理。要求掌握红外体温计的工作原理热释电红外探测器的结构，明白什么是红外辐射。红外体温计的工作原理，红外线气体分析仪的工作原理。

5、本节学习要求

(1)应熟悉的内容

明白什么是红外辐射。红外体温计的工作原理。

(2)应掌握的内容

掌握红外体温计的工作原理热释电红外探测器的结构，明白什么是红外辐射，红外探测器的结构和红外自动干手器的工作原理。

6、本节重点难点分析

(1)重点

红外体温计的工作原理热释电红外探测器的结构

(2)难点

红外探测器的结构和红外自动干手器的工作原理。

(1)什么是红外辐射?

(2)什么是红外传感器?

(3)简述红外测温的特点？

(4)什么是热释电效应？热释电型传感器与那些因素有关？

7.1.有毒气体浓度检测

掌握半导体气敏传感器的基本原理，了解气敏传感器在实际中的应用，气敏传感器测量环境量的测试电路，会利用气敏传感器测量温度。

1、本节学习要求

(1)应熟悉的内容

气敏传感器测量环境量的测试电路，会利用气敏传感器测量温度。

(2)应掌握的内容

掌握半导体气敏传感器的基本原理，了解气敏传感器在实际中的应用，知道气敏元件有三种结构类型：烧结新、薄膜型和厚膜型。

2、本节重点难点分析

(1) 重点

气敏传感器基本原理及构成。

(2) 难点

敏传感器在实际中的应用，气敏传感器测量环境量的测试电路，会利用气敏传感器测量温度。

通过完成下面作业可以更详细地理解和掌握。

(1)气敏传感器可以分为哪几种类型?

(2)半导体气敏元件是如何分类的？

(3)简述N型半导体气敏元件的原理。

7.2.蔬菜大棚湿度检测

掌握了解湿敏传感器的原理及应用范围，了解湿敏传感器的感湿特性、测湿量程、灵敏度、湿滞特性、响应时间、感湿温度系数、电压特性等。常用湿敏传感器有哪些？

3、本节学习要求

(1)应熟悉的内容

常用湿敏传感器有哪些？湿敏传感器的原理及应用范围。

(2)应掌握的内容

掌握了解湿敏传感器的原理及应用范围，了解湿敏传感器的感湿特性、测湿量程、灵敏度、湿滞特性、响应时间、感湿温度系数、电压特性等。常用湿敏传感器有哪些？

4、本节重点难点分析

(1) 重点

湿敏传感器原理及构成。

(2) 难点

湿敏传感器测量电路

通过完成下面作业可以更详细地理解和掌握。

(1)什么是绝对湿度？

(2)什么是相对湿度？

(3)氯化锂和陶瓷湿敏电阻各有和特点？

(4)简述高分子电阻式湿度传感器的工作原理。

7.3.公路夜间电子路标

掌握光电式传感器的基本原理，了解光敏电阻、光电晶体管、光电池的光谱特性和将光信号转换成电信号的过程,明确各种光电式传感器各自的特点和应用范围。

5、本节学习要求

(1)应熟悉的内容

光电效应以及光电器件的工作原理与结构。

(2)应掌握的内容

光电效应的具体分类以及各自的定义，光敏电阻、光电二极管和晶体管的工作原理以及测量电路,光电式传感器的工作原理。光电器件的伏安特性、温度特性以及光谱特性。

6、本节重点难点分析

(1) 重点

光电效应(光电导效应、光伏效应和光电发射效应)与光电器件的原理和结构。

(2) 难点

光敏电阻、光电二极管和晶体管的工作原理以及测量电路，光电式传感器的工作原理。光电器件的伏安特性、温度特性以及光谱特性。

通过完成下面作业可以更详细地理解和掌握。

(1)什么叫内光电效应、外光电效应、光生伏特效应?

(2)试述用光敏电阻检测光的原理

(3)简述光电二极管和光电晶体管、光电池的结构特点和工作原理。

(4)当光源波长为0.8-0. 9μm时,宜采用哪几种光电器件做测量元件。

8.1.简易智能电动小车

了解了解现代检测技术的发展以及现代检测技术的基本结构,现代检测技术系统可分为三种基本结构体系：智能仪器、个人仪器、自动测试系统。

7、本节学习要求

(1)应熟悉的内容

现代检测技术的发展趋势。

(2)应掌握的内容

解了解现代检测技术的发展以及现代检测技术的基本结构,现代检测技术系统可分为三种基本结构体系：智能仪器、个人仪器、自动测试系统。

8、本节重点难点分析

(1) 重点

个人仪器和智能仪器的不同之处。

(2) 难点

现代汽车检测系统设计的关键技术。

通过完成下面作业可以更详细地理解和掌握。

(1)何谓 现代检测技术系统?现代检测系统有那些基本结构？

(2)现代检测系统的特点及功能是什么？

(3)现代检测系统式设计有那些关键技术？

(4)现代检测技术主要内容包括哪些？

(5)现代检测技术的发展趋势

8.2.智能家居系统

掌握物联网系统概念，物联网的基本构架，传感网体系结构及底层协议。了解物联网在现实生活中的主要应用领域，物联网在以后的发展趋势。

9、本节学习要求

(1)应熟悉的内容

物联网的基本构架，传感网体系结构及底层协议。

(2)应掌握的内容

掌握物联网系统概念，物联网的基本构架，传感网体系结构及底层协议。了解物联网在现实生活中的主要应用领域，物联网在以后的发展趋势。

10、本节重点难点分析

(1) 重点

物联网的基本构架。

(2) 难点

光敏电阻、光电二极管和晶体管的工作原理以及测量电路，光电式传感器的工作原理。光电器件的伏安特性、温度特性以及光谱特性。

通过完成下面作业可以更详细地理解和掌握。

(1)讨论物联的定义，你认为应如何理解物联网的内涵?

(2)分析已有物联网体系结构，如何架构物联网体系？

(3)何谓传感网？传感网的关键技术？